Wersja kontrastowa

Samanta Witomska. Grafen dla każdego

Samanta Witomska
Samanta Witomska

Chociaż niektórzy mówią, że grafen to przebrzmiała melodia, praca Samanty Witomskiej z Wydziału Chemii zdecydowanie temu przeczy. Ze stypendystką rozmawia Krzysztof Smura.

 

Jest pani jedną ze stypendystek nagrodzonych przez Poznań w dowód uznania dla najlepiej rokujących naukowo młodych badaczy ze środowiska uniwersyteckiego. Było zaskoczenie?
Było duże zaskoczenie. Cieszę się niezmiernie, że kapituła uznała mój dorobek badawczy za wart uwagi i przyznała mi tę nagrodę. Fajnie, że komuś ze środowiska pozaakademickiego moje badania wydają się ciekawe. Przygotowując wniosek starałam się opisać swoje osiągnięcia w taki sposób, aby każdy był w stanie zrozumieć, czym się zajmuję, bo chemia tak naprawdę jest dla każdego i każdy z nas w codziennym życiu się z tą chemią spotyka.

Nagrody nie odebrała pani osobiście, bo…

…przebywam na stażu w Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS) Uniwersytetu w Strasburgu we Francji. W grupie profesora Samorì spędziłam ponad rok podczas doktoratu na kilku stażach naukowych. I dzięki współpracy z grupą Nanochemistry miałam okazję zmienić tematykę swoich badań na tę związaną z grafenem i materiałami dwuwymiarowymi. W swojej pracy naukowej zajmuję się opracowaniem nowej klasy porowatych nanomateriałów, opartych na grafenie, poprzez chemiczną funkcjonalizację tlenku grafenu. Ze jednej strony wnoszę do grupy doświadczenia związane z syntezą i analizą chemiczną, z drugiej natomiast staram się jak najwięcej nauczyć od członków grupy Nanochemistry o praktycznych możliwościach zastosowania zsyntezowanych przeze mnie związków w takich dziedzinach jak magazynowanie energii czy monitorowanie ludzkiego zdrowia.

Stypendium przyznano za „przełomowe badania nad zastosowaniem innowacyjnych materiałów opartych na grafenie w dziedzinach związanych z monitorowaniem zdrowia, dostarczaniem energii elektrycznej oraz oczyszczaniem wody’’. Trzy w jednym?

Tak, bo właściwości grafenu dają nam dużo możliwości potencjalnego zastosowania otrzymanych materiałów. Cały proces zaczyna się od zaplanowania struktury materiału opartego na grafenie w celu zastosowania go w konkretnych aplikacjach, tak więc w np. w przypadku monitorowania zdrowia mamy do czynienia z grafenem, na powierzchni którego osadzone zostały w sposób kowalencyjny aminy o różnej giętkości łańcucha. Wyniki wyraźnie pokazują najlepszą czułość sensora w przypadku zastosowania aminy o największej giętkości łańcucha. To spowodowało, że wspólnie z grupą profesora Samorì zaprezentowano urządzenie do monitorowania pulsu mężczyzny w oparciu o tętnicę promieniową oraz szyjną. Jeśli chodzi o aspekt energetyczny, to zaprojektowaliśmy materiał oparty na grafenie, poprzez osadzenie na jego powierzchni polimeru tiomocznikowo-formaldehydowego, który zawiera w swojej strukturze liczne ugrupowania siarkowe. To było ważne ze względu na ciągle rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną i konieczność poszukiwania nowych urządzeń będących w stanie sprostać dużemu popytowi. W przypadku oczyszczania wody to, niestety, usuwanie z niej zanieczyszczeń biologicznych i chemicznych bywa problematyczne. Dlatego też naukowcy dążą do udoskonalenia obecnie stosowanych adsorbentów. Stąd pomysł na grafen, bo ma on bardzo dużą powierzchnię właściwą, pożądaną przy zastosowaniach związanych z adsorpcją.

Czytaj także: Dr Lewandowski:Interesuje nas pierwszy front nauki

Niektórzy naukowcy poddają w wątpliwość wartość grafenu. Mówią o przebrzmiałej melodii. Pani badania temu przeczą. W jakim kierunku chce je pani rozwijać?

Myślę, że te opinie borą się z tego, że o grafenie mówi się bardzo dużo, ale w codziennym życiu za bardzo nie odczuwamy działania wspaniałych cech grafenu. A grafen może zrobić sobie każdy z nas w domu. Każdy z nas ma ołówek i wystarczy, że przyłoży do rysika czyli grafitu taśmę klejącą. Pojawią się na niej wtedy płatki grafitu, które możemy kilkakrotnie rozwarstwiać przez przykładanie kolejnej porcji taśmy i z każdym takim ruchem będziemy dostawać coraz cieńsze warstwy grafitu aż finalnie otrzymamy grafen. Za to doświadczenie w 2010 roku Gaim i Novoselov otrzymali Nagrodę Nobla. Pytanie tylko, czy ten grafen otrzymany przez nas w domu będzie wysokiej jakości i będzie nadawał się do celów związanych z elektroniką. Myślę, że każdy z nas chciałby mieć baterię w smartfonie, która będzie się ładować w kilka minut i pozwoli nam używać telefonu kilka razy dłużej niż teraz. Aby to osiągnąć, musimy otrzymać grafen, który będzie bardzo dobrej jakości oraz czystości, a przy tym metoda produkcji musi być tania i szybka, bo jak inaczej wyobrazić sobie produkcję przemysłową? Grafen jest dla mnie bardzo ciekawym materiałem, tym bardziej, że ze względu na jego właściwości możemy w niedalekiej przyszłości spodziewać się jego zastosowania w codziennym życiu. Jednakże w ostatnich latach pokazano, że materiały takie jak disiarczek molibdenu, heksagonalny azotek boru czy czarny fosfor, poddane procesowi rozwarstwiania, wykazują również niezwykłe właściwości. Myślę, że warto ciągle poszerzać swoją wiedzę, dlatego chciałabym dalej rozwijać się w kierunku, który obrałam podczas doktoratu, ze względu na innowacyjność badań.

Rozmowy Wydział Chemii
Zobacz podobne

Ten serwis używa plików "cookies" zgodnie z polityką prywatności UAM.

Brak zmiany ustawień przeglądarki oznacza jej akceptację.